JP2011246928A - 屋根上取付具の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付凹所に嵌装した屋根上物品の負荷による屋根上取付具の弛みやずれを確実に食い止めることができ、それにより安定した状態を維持できる屋根上取付具の取付構造を提供する。
【解決手段】屋根上取付具１０の屋根載置部１２と、波形屋根４０とをボルト挿通孔１２ａ、４２ａ同士が重なるように重合させ、中間ボルト体２０の挿嵌部２２が重合したボルト挿通孔１２ａ、４２ａに配されるように中間ボルト体２０を挿着してから、ナット部２１を螺進させることで、拡開部２３の花弁片２３ａがナット部２１に近づきながら挿嵌部２２に乗り上げて拡開し、その先端が波形屋根４０の裏面を圧接するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋根上取付具をボルト挿通孔が開設された波形屋根に取り付けた屋根上取付具の取付構造に関する。

一般に、折板屋根（角波形屋根）、丸波形屋根等の波形屋根の上面に、例えばテレビアンテナや空調機器、太陽電池パネル、遮熱シート等の各種機器・部材類よりなる屋根上物品を配設することが実施されており、従来には、このような屋根上物品を屋根上に取り付けるための種々の屋根上取付具が提案されている。

特に、波形屋根の頂部で隣接する屋根材を重ねた重合部をボルト体とナットとの螺着によって固定した構造のものでは、頂部において、屋根の下方より屋根を貫通して屋根上に突出させた屋根材連結のためのボルト体を、対向する挟着片で挟み込んで固定する構成とした屋根上取付具も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この屋根上取付具は、両脚片を備えて断面略門形に形成した本体部と、その両脚片の下端から対向するように延びた両挟着片とを備えており、両脚片を横方向に貫く緊締用ボルト、ナットで緊締して、ボルト体に両挟着片を挟着させて取り付ける構造となっている。このような取付構造によれば、両挟着片の先端部がボルト体のネジ部のネジ溝に食い込む構造であるため、屋根上取付具が外れる可能性は低い。

特開２０１０−７７６９２号公報

しかしながら、上記従来の屋根上取付具では、ボルト体は頭部を下にし、先端を上方に向けて配されているから、挟着片の抜け出しを防止できるような掛止部が挟着箇所よりも上方にはなく、両挟着片による挟着がわずかでも弛んで挟着片の先端とボルト体のネジ部のネジ溝との係止が外れた場合には、屋根上取付具が抜け出してしまうおそれがあった。また、ボルト体のネジ溝が破損していた場合には、挟着片による挟着が弛まなくとも挟着片の先端とボルト体との係止が不十分となるため、屋根上取付具が外れてしまうおそれがあった。

特に、遮熱シートを複数の屋根上取付具に固定して張り渡した場合、例えば遮熱シート上に積雪したときに雪の重みによって遮熱シートの両側に配された屋根上取付具が中央に引っ張られて、ボルト体に挟着した挟着片が傾斜しながらずり上がるおそれがある。また、遮熱シートが雨水等により湿気を帯び、その後乾燥した場合には遮熱シートが収縮することがあり、その場合にも同様の現象が生じるおそれがある。

また、このように遮熱シートを複数の屋根上取付具で張り渡す場合、張り渡し用のレールを取り付けられる取付凹所を上部に有した屋根上取付具を使用すれば効率的に遮熱シートを取り付けることができるが、レールが取付凹所に嵌着し、レールと屋根上取付具が強固に連結し一体化すれば、ボルト体の挟着箇所に対して、長尺状のレールと屋根上取付具とが一体化した剛性の高い物品からはより大きな力が作用するため、挟着が弛む確率も高くなっていた。

さらに、ボルト体への挟着により装着させる屋根上取付具の場合、ボルト止めのためのナットを波形屋根の頂部の上面に配する必要があるから、挟着具を取り付けた際には脚片や挟着片が頂部から浮いた状態となり、そのため屋根上取付具が回転したりぐらついたりするおそれもあった。

したがって、頭部を下に配したボルト体のネジ部への挟着によって装着させる方式の屋根上取付具では、外力による屋根上取付具の傾き、ずり上がり、外れ等のずれや、回転、ぐらつき等の弛みが発生しにくい構造のものが必要とされていた。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、取付凹所に嵌装した屋根上物品の負荷による屋根上取付具の弛みやずれを確実に食い止めることができ、それにより安定した状態を維持できる屋根上取付具の取付構造を提供することにある。

特に本発明では、上記ボルト体の使用態様と同様に、所定の中間ボルト体を頭部を下にした状態で用いて、屋根上取付具を波形屋根に手間なく取り付けるようにすることも主たる目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の屋根上取付具の取付構造は、中間ボルト体を用いて、屋根上取付具をボルト挿通孔が開設された波形屋根に取り付けた、屋根上取付具の取付構造であって、屋根上取付具は、上部に屋根上物品を嵌装する取付凹所を有し、底部にボルト挿通孔が開設された屋根載置部を有した構造となっているとともに、中間ボルト体は、上部より順に、ナット部と、挿嵌部と、上方に向けて拡開可能な花弁片を備えた拡開部と、頭部とを有し、該ナット部、挿嵌部、拡開部を、頭部に固定されたネジ部が貫通する構造となっており、屋根上取付具の屋根載置部と、波形屋根とをボルト挿通孔同士が重なるように重合させ、中間ボルト体の挿嵌部が上記重合したボルト挿通孔に配されるように中間ボルト体を挿着してから、ナット部を螺進させることで、拡開部の花弁片がナット部に近づきながら挿嵌部に乗り上げて拡開し、その先端が波形屋根の裏面を圧接するようになっていることを特徴とする。

請求項２に記載の屋根上取付具の取付構造は、屋根上取付具が溝形体よりなる。

請求項１に記載の屋根上取付具の取付構造によれば、屋根上取付具の屋根載置部と、波形屋根との重ね合わせにより形成された重合したボルト挿通孔に、挿嵌部が配されるように中間ボルト体を挿着してから、ナット部を螺進させることで、拡開部の花弁片がナット部に近づきながら挿嵌部に乗り上げて拡開し、その先端が波形屋根の裏面を圧接する構造となっているので、中間ボルト体により屋根上取付具と波形屋根とがしっかりと固定され、屋根上取付具の取付凹所に嵌装した屋根上物品の負荷等による屋根上取付具の弛みやずれが発生することを防止でき、それによって屋根上取付具を安定した状態に維持することができる。特に、屋根上取付具の屋根載置部を波形屋根に載置する構成であるため、安定した状態を保持しやすく、弛みやずれが発生するおそれはほとんどない。

また、ナット部を重合したボルト挿通孔の上方に配して中間ボルト体を波形屋根に固定する構造であるため、ナット部が屋根上取付具の掛止部として作用するから、屋根上取付具が波形屋根から外れてしまうおそれはない。

さらに、波形屋根と屋根上取付具の屋根載置部とを重合した状態で中間ボルト体を上方から挿着させる構造であるため、屋根上取付具を迅速に効率よく波形屋根に取り付けることができる。

また、屋根上取付具は上部に屋根上物品を嵌装する取付凹所を有した構造であり、その取付凹所に遮熱シートを取り付けるためのレールを嵌装させた場合には、屋根上取付具の取付箇所に対して大きな力が作用するおそれがあるが、中間ボルト体でしっかりと締結しているので、屋根上取付具が外れることはない。

請求項２に記載の屋根上取付具の取付構造によれば、屋根上取付具が溝形体よりなるので、屋根上取付具を少ない材料でコンパクトに構成でき、また溝形状により屋根載置部の上方には空間ができているので、中間ボルト体の取付作業を効率よく行える。

本発明に係る屋根上取付具の取付構造の実施形態を示す分解斜視図である。 同実施形態の要部縦断面図であり、（ａ）は中間ボルト体を取り付けた状態、（ｂ）は中間ボルト体のナット部を締め付けて屋根上取付具を波形屋根に固定した状態を示している。 図２（ｂ）に対応した概略底面図である。 中間ボルト体の縦断面図である。 中間ボルト体の分解正面図である。 同実施形態で使用される屋根上取付具の使用態様例を示す概略斜視図である。

以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお以下には、本発明の屋根上取付具の取付対象である波形屋根として、角波形屋根つまり折板屋根を例示しているが、丸波形屋根（略半円形の山部と谷部とが交互に連続する屋根）にも適用できる。また、屋根の素材としては、金属や合成樹脂、セメント系等のものが適用できる。

図１は、本発明に係る屋根上取付具の取付構造の第１の実施形態を示す分解斜視図である。図２は同実施形態の要部縦断面図であり、図２（ａ）は中間ボルト体を取り付けた状態、図２（ｂ）は中間ボルト体のナット部を締め付けて屋根上取付具を波形屋根に固定した状態を示している。図３は、図２（ｂ）に対応した概略底面図である。また、図４は本実施形態の屋根上取付具の取付構造で使用される中間ボルト体の縦断面図であり、図５は同分解正面図である。図６は、同実施形態で使用される屋根上取付具の使用態様例を示す概略斜視図である。

本実施形態に使用される折板屋根４０は、山部４１と谷部４３とが交互に連続する屋根であって、複数の折板屋根材を側端縁の山部４１の頂部４２で重合し、その頂部４２で連結用のボルト体（不図示）とナット（不図示）の螺着によって連結した重ね式構造となっている。

また、折板屋根４０の裏側には、正面視で折板屋根４０と略同形状をなす、ボルト止めのための支持金具４５が取り付けられている。

またさらに、この折板屋根４０の頂部４２には、屋根材連結用のボルト体（不図示）を取り付けるための挿通孔（不図示）のほかに、屋根上取付具１０を取り付けるためのボルト挿通孔４２ａが開設されている。

このボルト挿通孔４２ａは、支持金具４５の取付箇所に設けてもよく、つまりボルト体を取り付けるための挿通孔をボルト挿通孔４２ａとして使用してもよいが、ボルト体を一体化した支持金具４５を使用して設置した折板屋根４０の場合には、支持金具４５を取り付けていない箇所にボルト挿通孔４２ａを新たに開設すればよい。なお、新設の折板屋根４０の場合には、屋根上取付具１０を後述する中間ボルト体２０で折板屋根４０に取り付けることで、ボルト体の代わりに屋根材の重合部を連結固定するようにしてもよい。本明細書においては、各図に示しているように、支持金具４５の取付箇所に屋根上取付具１０を取り付ける例を示している。

また、屋根上取付具１０は重合部以外の頂部４２に取り付けるようにしてもよい。その場合にも、その頂部４２にボルト挿通孔４２ａを設ける必要があることはいうまでもない。

一方、屋根上取付具１０は、金属板または硬質樹脂板を折曲形成してなり、底部に屋根載置部１２を有し、その屋根載置部１２の両端部より上方に折曲延出した一対の起立片１１を備えて全体として溝形体となっており、それらの起立片１１のそれぞれの上端部には、同形状に切り欠かれた取付凹所１３が形成されている。

この取付凹所１３には、図６に示すように複数の屋根上取付具１０を並べて取り付けた場合に、長尺状のレール等を固定することができ、レールが外れないように、取付凹所１３の上端開口は凹所底部よりも小さい寸法となっている。つまり、レール外れ防止のために図例のような抜け防止片１４を設けることが望ましい。

なお、取付凹所１３はこのようなものに限られず、筒体の上板の中央を凹ますか、くり抜いて形成したものでもよい。

また、屋根載置部１２にはボルト挿通孔１２ａが開設されている。このボルト挿通孔１２ａは折板屋根４０のボルト挿通孔４２ａとほぼ同寸法に形成され、両ボルト挿通孔１２ａ、４２ａを重合し、その重合したボルト挿通孔１２ａ、４２ａに中間ボルト体２０を挿通、螺着することで、屋根上取付具１０を折板屋根４０に取り付けるようにしている。なお、両ボルト挿通孔１２ａ、４２ａの径は中間ボルト体２０が挿通でき、かつ、すくなくとも中間ボルト体２０のナット部２１が引っ掛かる程度の寸法とされる。

中間ボルト体２０は、上部より順に、ナット部２１と、挿嵌部２２と、上方に向けて拡開可能な複数の花弁片２３ａを備えた拡開部２３と、頭部２４とを有し、ナット部２１、挿嵌部２２、拡開部２３を、頭部２４に固定されたネジ部２５が貫通した構造となっている。

ナット部２１は、図４、図５に示すようにナット２１ａと、山座２１ｂと、フェルト材等よりなるシール材２１ｃとよりなる。また、ナット部２１と挿嵌部２２とにはネジ部２５が貫通する程度の挿通孔２１ｄ、２２ｄが形成されている。なお、ナット部２１のナット部分の挿通孔２１ｄの内面にネジ溝が形成されているが、それ以外の挿通孔２１ｄおよび挿嵌部２２の挿通孔２２ｄは、ネジ部２５を挿通でき、ネジ部２５とナット２１ａとの螺進、螺退によりスムーズに上下移動できる程度の孔であればよい。

挿嵌部２２は、合成樹脂材料で製され、軸部２２ｂの上端に鍔部２２ａを備え、挿通孔２２ｄを有した略円筒状となっている。また本実施形態では、作業効率を考慮して、ナット部２１を構成する３部材が相互固着されて一体化され、さらに鍔部２２ａがナット部２１のシール材２１ｃの下面に接着されて、ナット部２１と挿嵌部２２とが一体化されている。また、挿嵌部２２の下端部は、先端に向けて薄厚となった、すぼんだ形状となっている。

拡開部２３は、挿通孔２３ｄを有し、上端から基部２３ｃの上端にいたるまで複数のスリット２３ｂが形成されて複数の花弁片２３ａが形成されている。これらの花弁片２３ａは、拡開する前においては、その内面と、ネジ部２５（の基端部２５ａ）の外周面との間に、挿嵌部２２の下端部２２ｃが進入できる程度の隙間Ｓが形成された略筒体の形状となっている。

すなわち、拡開部２３は、ネジ部２５とナット部２１との螺進が進み、挿嵌部２２の下端部２２ｃが花弁片２３ａとネジ部２５との隙間Ｓに進入していくことで花弁片２３ａが徐々に拡開する構造となっている。

なお、中間ボルト体２０の挿嵌部２２、シール材２１ｃを除く部位については、ステンレス等の金属材料で製されることが望ましい。

ついで、屋根上取付具１０の取付手順について説明する。

まず、屋根上取付具１０を、その屋根載置部１２のボルト挿通孔１２ａと、折板屋根４０のボルト挿通孔４２ａとを重合させるように載置する。

つぎに、中間ボルト体２０を上方から、屋根上取付具１０の起立片１１、１１間の溝空間内に進入させていき、さらに頭部２４、拡開部２３、挿嵌部２２の順にボルト挿通孔１２ａ、４２ａを挿通させて落とし込む。挿嵌部２２はボルト挿通孔１２ａ、４２ａよりも径寸法の大きな鍔部２２ａを備えているので、中間ボルト体２０は、落とし込んだときに鍔部２２ａがボルト挿通孔１２ａ、４２ａに掛止される。

この状態でナット部２１を電動工具等を用いて螺進させると、挿嵌部２２の下端部２２ｃが花弁片２３ａとネジ部２５との間に進入していくことで花弁片２３ａが徐々に拡開し、それと同時に挿嵌部２２が花弁片２３ａとネジ部２５との間で潰され変形していく。こうして螺進が進むと、花弁片２３ａは挿嵌部２２に乗り上げた状態となって、その先端が折板屋根４０の支持金具４３の裏面を圧接する状態となって、それ以上、螺進できないようになる（以上、図２（ａ）、（ｂ）参照）。なお、支持金具４５を取り付けていない箇所に屋根上取付具１０を取り付ける場合は、花弁片２３ａの先端は折板屋根４０の裏面を直接圧接することとなる。

このようにして、中間ボルト体２０は折板屋根４０と、屋根上取付具１０とに対して締結される。

このような屋根上取付具の取付構造であるため、中間ボルト体２０により屋根上取付具１０と折板屋根４０とがしっかりと固定され、屋根上物品の負荷による屋根上取付具１０の回転、ぐらつき等の弛みや、傾き、ずり上がり、外れ等のずれが発生することを防止でき、それによって屋根上取付具１０を安定した状態に維持することができる。また、ナット部２１を、重合したボルト挿通孔１２ａ、４２ａの上方に配して中間ボルト体２０を折板屋根４０を固定する構造であるため、ナット部２１が屋根上取付具１０の掛止部として作用するから、屋根上取付具１０が折板屋根４０から外れてしまうおそれはない。

また、折板屋根４０と屋根上取付具１０の屋根載置部１２とを重合した状態で中間ボルト体２０を上方から挿着させる構造であるため、屋根上取付具１０を迅速に効率よく折板屋根４０に取り付けることができる。

さらに、屋根上取付具１０の屋根載置部１２を折板屋根４０に載置する構成であるため、安定した状態を保持しやすく、弛みやずれが発生するおそれはほとんどない。

また、本実施形態の屋根上取付具１０によれば、図６に示すように、取付凹所１３に長尺状のレールＲを嵌装固定して遮熱シート等を広い面に張り渡すことができる。そのようにレールＲを固定した場合、遮熱シートに積もる雪の重みや、遮熱シートの乾燥等により強力な力で、レールＲを嵌装固定した屋根上取付具１０が引っ張られるが、中間ボルト体２０（図１等参照）でしっかりと締結しているので、屋根上取付具１０が外れることはない。

さらに、屋根上取付具１０が溝形体よりなるので、屋根上取付具１０を少ない材料でコンパクトに構成でき、また溝形状により屋根載置部１２の上方には空間ができているので、中間ボルト体２０の取付作業を効率よく行える。

１０ 屋根上取付具
１１ 起立片
１２ 屋根載置部
１２ａ ボルト挿通孔
１３ 取付凹所
１４ 抜け防止片
２０ 中間ボルト体
２１ ナット部
２１ａ ナット
２１ｂ 山座
２１ｃ シール材
２１ｄ 挿通孔
２２ 挿嵌部
２２ａ 鍔部
２２ｂ 軸部
２２ｃ 下端部
２２ｄ 挿通孔
２３ 拡開部
２３ａ 花弁片
２３ｂ スリット
２３ｃ 基部
２３ｄ 挿通孔
２４ 頭部
２５ ネジ部
２５ａ 基端部
Ｓ 隙間
４０ 折板屋根
４１ 山部
４２ 頂部
４２ａ ボルト挿通孔
４５ 支持金具

Claims (2)

1. 中間ボルト体を用いて、屋根上取付具をボルト挿通孔が開設された波形屋根に取り付けた、屋根上取付具の取付構造であって、
   上記屋根上取付具は、上部に屋根上物品を嵌装する取付凹所を有し、底部にボルト挿通孔が開設された屋根載置部を有した構造となっているとともに、
   上記中間ボルト体は、上部より順に、ナット部と、挿嵌部と、上方に向けて拡開可能な花弁片を備えた拡開部と、頭部とを有し、それらを頭部に固定されたネジ部が貫通する構造となっており、
   上記屋根上取付具の屋根載置部と、上記波形屋根とをボルト挿通孔同士が重なるように重合させ、上記中間ボルト体の挿嵌部が上記重合したボルト挿通孔に配されるように中間ボルト体を挿着してから、ナット部を螺進させることで、上記拡開部の花弁片がナット部に近づきながら挿嵌部に乗り上げて拡開し、その先端が上記波形屋根の裏面を圧接するようになっていることを特徴とする、屋根上取付具の取付構造。
2. 請求項１において、
   上記屋根上取付具が溝形体よりなる、屋根上取付具の取付構造。

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